2026/05/11 更新

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ヨコヤマ　ガク
横山 岳
YOKOYAMA GAKU
ひとこと
共同研究を積極的に募集しております．
所属
農学研究院 環境農学部門 助教
生物資源環境科学府 環境農学専攻（併任）
農学部 生物資源環境学科（併任）
職名
助教
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928024628
プロフィール
［研究活動］ 　気象環境の計測・解析および気象環境に対する植物環境応答の評価に関わる気象学・水文学・植物生理生態学・生態系生態学的研究に取り組んでいる．植物と環境の相互作用の下で生態系がどのように成り立っているのか？に興味があります．主に以下の研究テーマに取り組んでいる． １．熱帯林の気候変動応答：特に自然CO2噴出地を活用した長期のCO2上昇に対する熱帯林の生態系応答に関する国際共同研究（米国，コスタリカ等）． ２．植物の分光反射率による植物の機能・構造・多様性推定における推定プロセスの理解． ３．結露による葉の濡れに対する植物の応答：乾燥地農地において結露による葉の濡れが植物の光合成や水分状態に及ぼす影響の理解に基づく乾燥地農地の水循環に関する国際共同研究（中国）． ４．AI等を活用したスマート農業技術開発：AIとプロセスモデルを併用したハイブリッド群落ガス交換モデルの構築，作物センシングなど畑地，施設園芸を対象に展開． ［教育活動］ 主に卒業論文・修士論文に関わる研究指導を行っている．
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研究分野

  • ライフサイエンス / 生態学、環境学

  • 環境・農学 / 農業環境工学、農業情報工学

学位

  • 博士（農学） （ 九州大学 ）

経歴

  • チャップマン大学 Schmid College of Science and Technology Visiting Researcher 

    2024年9月 - 2026年9月

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  • JSPS 海外特別研究員   

    2024年9月 - 2026年9月

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  • 九州大学大学院 農学研究院 環境農学部門 生産環境科学講座 気象環境学研究室 助教 

    2022年4月 - 現在

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  • 九州大学 生物資源環境科学府 気象環境学研究室 博士後期課程   

    2019年4月 - 2022年3月

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  • 日本学術振興会 特別研究員(DC1)   

    2019年4月 - 2022年3月

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学歴

  • 九州大学   生物環境科学府  

    2019年4月 - 2022年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ： 気候変動に対する熱帯林の光合成応答

    研究キーワード： 熱帯雨林，炭素循環，順化

    研究期間： 2025年1月 - 現在

  • 研究テーマ： 環境調節

    研究キーワード： 環境調節

    研究期間： 2024年

  • 研究テーマ： 環境ストレス

    研究キーワード： 環境ストレス

    研究期間： 2024年

  • 研究テーマ： 温室

    研究キーワード： 温室

    研究期間： 2024年

  • 研究テーマ： 葉面結露

    研究キーワード： 葉面結露

    研究期間： 2024年

  • 研究テーマ： 気象観測

    研究キーワード： 気象観測

    研究期間： 2024年

  • 研究テーマ： 植物環境応答

    研究キーワード： 植物環境応答

    研究期間： 2024年

  • 研究テーマ： 分光法による植物情報推定における葉温の影響解明

    研究キーワード： 分光反射率，光合成，リモートセンシング

    研究期間： 2023年4月 - 2027年5月

  • 研究テーマ： 葉の濡れが植物－環境系の輸送現象に及ぼす影響の解明

    研究キーワード： 葉の濡れ

    研究期間： 2019年4月 - 2033年6月

論文

  • Physiological process-based feature engineering enables robust estimation of crop gross primary production under data-limited conditions 査読 国際誌

    Horikoshi M., Yokoyama G., Kubota S., Nakashima T., Kitano M., Iwao T., Nomura K., Hirano T.

    Agricultural and Forest Meteorology   385   2026年6月   （ ISSN:01681923 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Agricultural and Forest Meteorology  

    Estimating gross primary production (GPP) in croplands is essential for understanding terrestrial carbon cycles and crop productivity. Current machine learning (ML) methods for GPP estimation require extensive training data and exhibit poor generalization performance beyond training conditions. To address these limitations, we developed a hybrid model (ANNh) that combines process-based feature engineering with artificial neural networks. This approach converts environmental variables into leaf-level photosynthetic rates using physiological process models (C<inf>4</inf>/C<inf>3</inf> photosynthesis, energy balance, and stomatal conductance models), employing these rates alongside the enhanced vegetation index as inputs. Using FLUXNET2015 and ICOS data from eight maize and six wheat sites across diverse climates, we compared ANNh with a conventional neural network (ANNs) using environmental variables directly, alongside baseline light use efficiency models. When abundant and diverse training data were available, ANNh leveraged ML strengths and achieved higher accuracy than the baseline models. However, under cross-site validation with limited training data, ANNh demonstrated robust performance across both crops, whereas ANNs showed substantial degradation in accuracy, particularly under extreme drought conditions with large soil water potential fluctuations. ANNh is effective because its physiologically meaningful inputs capture fundamental photosynthetic processes through temperature and water stress constraints, functioning as an effective regularization mechanism that suppresses overfitting. However, its reliance on only two variables limits its representation of complex canopy dynamics. These findings suggest that incorporating physiological understanding into ML frameworks can considerably improve model generalizability and robustness even with limited training data, which is crucial for large-scale crop GPP assessments under increasingly extreme climate conditions.

    DOI： 10.1016/j.agrformet.2026.111191

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  • Exploring prediction mechanisms for temperature-induced variation in maximum carboxylation rate from spectral reflectance across 450-850 nm in cucumber leaves 査読 国際誌

    Shibata, T; Yamaguchi, H; Kubota, S; Yasutake, D; Hirota, T; Yokoyama, G

    PHOTOSYNTHETICA   2026年4月   （ ISSN:0300-3604 eISSN:1573-9058 ）

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.32615/ps.2026.006

    Web of Science

  • Non-destructive monitoring of root biomass in hydroponically grown leafy vegetables: comparison between machine learning-based RGB and hyperspectral imaging 査読 国際誌

    Jin, ZY; Yasutake, D; Iwao, T; Sago, Y; Yokoyama, G; Kubota, S; Hirota, T

    PLANT METHODS   22 ( 1 )   2026年3月   （ ISSN:1746-4811 eISSN:1746-4811 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Plant Methods  

    Background: Root biomass serves as a critical indicator of plant eco-physiological status and crop productivity, yet its non-destructive monitoring remains challenging because of its underground location. The use of transparent nutrient film technique (NFT) systems enables direct observation of entire root systems, rendering image-based phenotyping feasible. In this study, we investigated and compared the performance of RGB and hyperspectral imaging for predicting root dry weight in hydroponically grown spinach (Spinacia oleracea L.). Results: Using 430 root segments divided from 60 plants, three models were developed: (1) an area-based regression based on root coverage, (2) a convolutional neural network (CNN) using RGB images, and (3) a partial least squares regression (PLSR) model using hyperspectral data (450–950 nm). The area-based regression exhibited limited accuracy (R² = 0.446) because of saturation at high root coverage. The CNN model improved predictive performance (R² = 0.739) but tended to overestimate sparse roots as a result of resolution constraints. The PLSR model achieved the highest accuracy (R² = 0.822, RMSE = 0.019 g/segment), with significantly lower error than RGB-based approaches (P < 0.01). Variable importance in projection analysis indicated that PLSR effectively exploited spectral signatures at 450 nm (background contrast) and 750 nm (tissue scattering), thereby maintaining stable accuracy across the full biomass range. When validated using 104 independent plants, the PLSR model achieved high predictive accuracy. Furthermore, as a proof of concept, this model successfully visualized the spatiotemporal dynamics of root biomass accumulation over 50 days, with only a 7.70% relative error at harvest. Conclusions: To our knowledge, this study is among the first to demonstrate the non-destructive monitoring of biomass distribution within entire root systems under production conditions. Hyperspectral imaging combined with PLSR outperforms RGB-based approaches by capturing spectral signatures that reflect internal tissue properties of roots, thereby overcoming limitations caused by morphological occlusion. This approach provides a robust tool for precision agriculture and high-throughput phenotyping, enabling continuous assessment of root growth through simple modifications to the existing hydroponic systems.

    DOI： 10.1186/s13007-026-01515-8

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  • Stomatal, mesophyll, and biochemical limitation to photosynthesis of soybeans under waterlogging and reoxygenation 査読 国際誌

    Kubota, S; Yokoyama, G; Shibata, T; Yasutake, D; Hirota, T

    ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY   243   2026年3月   （ ISSN:0098-8472 eISSN:1873-7307 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Environmental and Experimental Botany  

    While waterlogging stress slows photosynthetic rate ( A <inf>sat</inf>), the underlying processes remain poorly understood. Here, we aimed to characterize the limitations to photosynthesis imposed by stomatal conductance ( g <inf>s</inf>), mesophyll conductance ( g <inf>m</inf>), and biochemical processes during waterlogging and after drainage of excess water from the soil, i.e., during reoxygenation. Two soybean cultivars ( Glycine max L. cv. Fukuyutaka and Iyodaizu) were subjected to 6 days of waterlogging, after which excess water was drained. The responses of A <inf>sat</inf>, g <inf>s</inf>, g <inf>m</inf>, and the maximum carboxylation rate ( V <inf>cmax</inf>) were investigated. In both cultivars, A declined significantly within 4 days of waterlogging and did not recover completely by two weeks of reoxygenation. During waterlogging, CO<inf>2</inf> concentration at carboxylation site decreased in parallel with g <inf>s</inf> and g <inf>m</inf>, indicating that photosynthesis was mainly limited by diffusional factors (combination of g <inf>s</inf> and g <inf>m</inf>). After drainage, diffusional limitation persisted for 3 days after drainage, whereas biochemical limitation due to reduced V <inf>cmax</inf> became dominant after 7 days of reoxygenation. Therefore, maintaining high diffusional conductances and V <inf>cmax</inf> during waterlogging and reoxygenation, respectively, is important for enhancing photosynthetic tolerance to waterlogging stress. Overall, our results demonstrate that A <inf>sat</inf> under waterlogging and reoxygenation is dynamically constrained by multiple factors, emphasizing the need for comprehensive assessment of gas diffusion and carbon assimilation processes.

    DOI： 10.1016/j.envexpbot.2026.106325

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  • A feature engineering technique for enhancing the generalization of machine learning models in estimating crop evapotranspiration 査読 国際共著 国際誌

    Yokoyama, G; Harigai, S; Kubota, S; Nomura, K; Goldsmith, GR; Yasutake, D; Hirota, T; Kitano, M

    AGRICULTURAL WATER MANAGEMENT   320   2025年11月   （ ISSN:0378-3774 eISSN:1873-2283 ）

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Agricultural Water Management  

    Accurate and precise estimation of evapotranspiration (ET) is crucial for understanding the terrestrial carbon, water, and energy cycles. While process-based models of ET, such as the Penman–Monteith model offer robust generalization capabilities, they are limited by the need for detailed parameters (e.g., stomatal conductance,) that are challenging to measure continuously. On the other hand, machine learning models can estimate ET by capturing relationships between ET and environmental variables without experimentally measuring model parameters. However, machine learning models face the challenge of limited generalizability. This issue is particularly significant given the uncertainty introduced by changing climatic conditions, which can restrict the model's predictive performance when it is applied to different environmental contexts. Therefore, we propose a hybrid modeling approach that combines feature engineering using process-based models with machine learning to improve generalizability while maintaining practicality. Our model first converts environmental variables into leaf-scale ET using mechanistic process-based models and then uses these features along with the leaf area index to estimate the canopy-scale ET using an artificial neural network (ANN). We evaluated the generalization of the hybrid model against a pure ANN model using FLUXNET2015 data. Results show that the hybrid model significantly outperformed the pure ANN model, especially when tested on data beyond the range of the training dataset. Furthermore, the estimation accuracy of the hybrid model was stable even when the values of the model parameters in the process-based models used for feature engineering were varied by ±50 %. This indicates that incorporating a mechanistic understanding of plant environmental responses enhances the generalizability and robustness of ET predictions. These findings underscore the potential of hybrid models to combine the strengths of process-based and machine learning approaches.

    DOI： 10.1016/j.agwat.2025.109854

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  • Limiting factor of dew formation changes seasonally in a semiarid crop field of northwest China 査読

    Gaku Yokoyama, Daisuke Yasutake, Weizhen Wang, Yueru Wu, Jiaojiao Feng, Leilei Dong, Kensuke Kimura, Atsushi Marui, Tomoyoshi Hirota, Masaharu Kitano, Makito Mori

    Agricultural and Forest Meteorology   311   108705 - 108705   2021年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.agrformet.2021.108705

  • Evaluation of the physiological significance of leaf wetting by dew as a supplemental water resource in semi-arid crop production 査読

    Gaku Yokoyama, Daisuke Yasutake, Keisuke Minami, Kensuke Kimura, Atsushi Marui, Wu Yueru, Jiaojiao Feng, Weizhen Wang, Makito Mori, Masaharu Kitano

    Agricultural Water Management   255   106964 - 106964   2021年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.agwat.2021.106964

  • Effects of Positioning Light Close to a Dwarf Strawberry Cultivar on Its Photosynthesis and Growth in a Plant Factory with Artificial Lighting 査読 国際誌

    TAKAHASHI Asaya, YASUTAKE Daisuke, HIDAKA Kota, NAKAMURA Takeshi, KITANO Masaharu, YOKOYAMA Gaku, HIROTA Tomoyoshi

    Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　Ｂｉｏｌｏｇｙ   64 ( 2 )   81 - 85   2026年4月   （ ISSN:1880554X eISSN:18830986 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本生物環境工学会  

    <p>　For strawberry (<i>Fragaria</i>×<i>ananassa</i> Duch.) production in a plant factory with artificial lighting and a growth shelf with a fixed height, we noted that a cultivar with a greater plant height (tall cultivar) had a higher photosynthetic rate and yield than those of a cultivar with a lesser plant height (dwarf cultivar) due to the variation in light intensity induced by different distances from the light source to the plant. We hypothesized that the dwarf cultivar could have the same yield level in the same light intensity as that of the tall cultivar by positioning the light source close to the plant. Here, gas exchange, growth, and yield were measured in three treatments (a tall cultivar, a dwarf cultivar with a closer, and that with a conventional distance from the plant to the light). The photosynthetic rate and yield of the dwarf cultivar positioned closer to the light source were almost the same as those of the tall cultivar and higher than those of the dwarf cultivar placed a conventional distance from the light source. This demonstrates that improved productivity should be possible by adjusting the position of the light source according to the plant height for each cultivar.</p>

    DOI： 10.2525/ecb.64.81

    CiNii Research

  • Combining Hyperspectral Imaging and a Transparent Hydroponics Bed to Analyze Growth and Age Distribution Dynamics of Entire Root Systems in Leafy Vegetables under In Situ Production Conditions 査読

    Jin, ZY; Yasutake, D; Sago, Y; Iwao, T; Yokoyama, G; Hirota, T

    HORTSCIENCE   60 ( 3 )   303 - 309   2025年3月   （ ISSN:0018-5345 eISSN:2327-9834 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Hortscience  

    Existing methods of observing plant roots are often limited by their inability to monitor the physiological information of root system under actual agricultural conditions. To address this limitation, we developed a novel method that enables nonlaboratory monitoring of the growth characteristics of crop root systems. This study explored the application of hyperspectral imaging technology to analyze the dynamic growth and aging of root systems throughout the cultivation period, specifically focusing on spinach (Spinacia oleracea L., cv. Wase Kurone Horenso) roots in a transparent hydroponics bed in a nutrient film technique (NFT) system. Root systems of spinach grown in the transparent bed were observed daily using a hyperspectral camera. An optimal index for the classification of root ages (days after emergence) was determined as the ratio of reflectance at 498 and 601 nm. Additionally, the distribution of root age was visualized over the entire cultivation period and showed the daily dynamics of root growth and aging. This study is useful for analyzing not only the growth but also the proportion of roots at different ages in the entire root system. This deepens our understanding of root development in soilless farming environments and provides an efficient, nondestructive technique for evaluating root vitality and developmental patterns.

    DOI： 10.21273/HORTSCI18327-24

    Web of Science

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    その他リンク： https://journals.ashs.org/downloadpdf/journals/hortsci/60/3/article-p303.xml

  • Impact of solar radiation during flowering stage and precipitation on soybean yields in northern Kyushu, Japan

    Fukunaga, S; Kubota, S; Iwai, M; Yokoyama, G; Yasutake, D; Nishio, Z; Hirota, T

    農業気象   81 ( 3 )   164 - 169   2025年   （ ISSN:00218588 eISSN:18810136 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本農業気象学会  

    Soybean production in northern Kyushu (Saga and Fukuoka Prefectures), Japan, has declined since 2008. As major cultivar and cultivation management have hardly changed in recent years, this decrease should be caused by climate variability. Thus, we evaluated the variability of the recent climate in northern Kyushu and its impact on soybean production. Trend analyses and the Lepage tests were conducted on air temperature, solar radiation, and precipitation over the past 30 years. The correlations between these meteorological conditions and soybean yield were assessed. Solar radiation from late August to early September, corresponding to the soybean flowering stage, declined since 2008 and showed a strong positive correlation with yield, suggesting a critical limiting factor. Shifting the flowering stage through early or late sowing could mitigate this effect. Precipitation during the growing season was negatively correlated with soybean yield, indicating that improvements in drainage management are effective. Interestingly, soybean yields remained high under low precipitation conditions, showing that soil drought did not significantly limit production. These findings highlight the need for adaptive strategies, including adjustments of sowing date and improved water management, to enhance soybean production in northern Kyushu.

    DOI： 10.2480/agrmet.d-24-00053

    Web of Science

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    CiNii Research

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  • Sink Strength Dynamics Based on Potential Growth and Carbohydrate Accumulation in Strawberry Fruit 査読 国際誌

    Nakai, H; Yasutake, D; Hidaka, K; Miyoshi, Y; Eguchi, T; Yokoyama, G; Hirota, T

    HORTSCIENCE   59 ( 10 )   1505 - 1510   2024年10月   （ ISSN:0018-5345 eISSN:2327-9834 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：HortScience  

    Fruit size and sugar content are key determinants of fruit quality, influenced by environmental factors and agronomic practices and sink strength provided by the genetic potential. Strawberry (Fragaria ×ananassa) produces fruits arranged in inflorescences, whose growth is affected by carbon competition between them. The competitive ability is termed as sink strength, which can be quantified as the potential growth rate under sufficient resource supply and/or no carbon competition among sinks, referred to as non-limiting conditions. Most previous studies did not observe potential growth, thereby failing to adequately evaluate sink strength and to assess the influence of environmental factors and agronomic practices on fruit growth. This study aimed to investigate the potential growth of strawberry fruits and analyze its sink strength dynamics. Non-limiting conditions were established by removing flowers to one fruit per inflorescence in a greenhouse experiment with plants grown in soil and given water and nutrients through drip irrigation. Fruits were harvested every 5 days from 5 to 55 days after anthesis (DAA), measuring the size, weight, and concentrations of major soluble carbohydrates in strawberry (sucrose, glucose, and fructose) and starch. Sink strength was represented by absolute growth rate based on fruit weight, and its components, sink size and sink activity, were represented by weight and relative growth rate, respectively. Fruit volume and weight showed a gradual linear increase at 5 DAA and then rapidly increased, following a single sigmoid curve between 30 and 55 DAA. Fruits primarily accumulated glucose and fructose during early growth, shifting to sucrose after 35 DAA. Starch concentration peaked at 5 DAA and then exponentially decreased. Sink strength exhibited a single peak between 40 DAA and 45 DAA. Sink strength gradually increased with sink size until 30 DAA, whereas sink activity significantly decreased until 30 DAA. Thereafter, sink strength and sink activity exhibited a peak, whereas sink size continued to increase. These results suggest that the major determinant of sink strength was sink size during early fruit growth, shifting to sink activity during late growth.

    DOI： 10.21273/HORTSCI18013-24

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  • Effect of microclimate and photosynthesis on strawberry reproductive growth in a greenhouse: using cumulative leaf photosynthesis as an index to predict the time of harvest 査読 国際誌

    Ono, S; Yasutake, D; Kimura, K; Kengo, ; Teruya, Y; Hidaka, K; Yokoyama, G; Hirota, T; Kitano, M; Okayasu, T; Ozaki, Y

    JOURNAL OF HORTICULTURAL SCIENCE & BIOTECHNOLOGY   99 ( 2 )   223 - 232   2024年3月   （ ISSN:1462-0316 eISSN:2380-4084 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of Horticultural Science and Biotechnology  

    We evaluate whether cumulative photosynthesis (A n,C) could predict the time of harvest in strawberry better than light (I C) or temperature (T a,C) as forecast indices. We monitored the daily dynamics of flowering, fruit set, and harvest in over 2,700 fruits across the growing season in a greenhouse in Japan. Photosynthesis was calculated using a biochemical model, and A n,C calculated by totalling the cumulative rate from flowering to harvest in each fruit. I C and T a,C were calculated by totalling daily cumulative light intensity and average temperature. A new index (D) was defined as the normalised variation of A n,C, I C, and T a,C, and a statistical analysis was conducted on the means for each index. The results showed that A n,C had the lowest D (0.114), suggesting that it was a better index for predicting the time of harvest. This study suggests the importance of considering the accumulation of photosynthates in individual fruit, which cannot be achieved by I C or T a,C, these results can be used to improve the forecasting and optimisation of yield. However, further research is required to substantiate these claims.

    DOI： 10.1080/14620316.2023.2254759

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  • Yield and Photosynthesis Related to Growth Forms of Two Strawberry Cultivars in a Plant Factory with Artificial Lighting 査読 国際誌

    Takahashi, A; Yasutake, D; Hidaka, K; Ono, S; Kitano, M; Hirota, T; Yokoyama, G; Nakamura, T; Toro, M

    HORTSCIENCE   59 ( 3 )   394 - 399   2024年3月   （ ISSN:0018-5345 eISSN:2327-9834 ）

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    記述言語：その他   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：HortScience  

    Appropriate growth forms for strawberry production in a plant factory with artificial lighting (PFAL), which is a recently developed production system, remain undetermined. Improving strawberry productivity in a PFAL requires insights into the interplay between production characteristics (growth and photosynthesis) and growth forms, such as plant height and leaf area (LA), which are major determinants of crop yield. Growth status, yield, and photosynthetic characteristics of the two cultivars of strawberries (Fragaria ×ananassa Duch. Tochiotome and Koiminori) with different growth forms were examined. ‘Koiminori’ exhibited a 1.9-fold higher yield and a 2.0-fold greater total dry weight of respective organs compared with ‘Tochiotome’. The single-plant photosynthetic rate (AP), serving as an index for both cultivars, was 2.2-times higher for Koiminori than for Tochiotome. The photosynthetic rates of a single leaf (AL) and LA were also analyzed as important factors that influence the AP. The AL for ‘Koiminori’ surpassed that of ‘Tochiotome’ by 1.4 times. This was attributed to the elevated photosynthetic photon flux density received by the upper leaves of Koiminori, which is a consequence of its higher plant height in proximity to the light source. Evaluation of four photosynthetic capacities, maximum rate of carboxylation, maximum rate of electron transport, photosynthetic rate under saturating light, and light utilization efficiency, which are potential factors that affect AL, revealed no differences in these capacities between cultivars. ‘Koiminori’ exhibited a significantly larger LA (2.3- to 3.1-times) than ‘Tochiotome’, indicating that the former’s higher AP resulted mainly from its higher AL and larger LA. Thus, strawberry production in a PFAL can be improved by growing cultivars with growth forms such as higher plant height and larger LA.

    DOI： 10.21273/hortsci17587-23

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    その他リンク： https://journals.ashs.org/downloadpdf/journals/hortsci/59/3/article-p394.xml

  • Starch serves as an overflow product in the regulation of carbon allocation in strawberry leaves in response to photosynthetic activity 査読 国際誌

    Nakai, H; Yasutake, D; Hidaka, K; Nomura, K; Eguchi, T; Yokoyama, G; Hirota, T

    PLANT GROWTH REGULATION   101 ( 3 )   875 - 882   2023年12月   （ ISSN:0167-6903 eISSN:1573-5087 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Plant Growth Regulation  

    The carbon allocation in source leaves between sucrose and starch is an important mechanism that affects plant productivity. We previously found that strawberry plants accumulate starch in response to excess carbon supply from photosynthesis compared with translocation and sucrose storage capacity in source leaves. However, because these data were acquired from three separate cultivation seasons in field conditions, seasonal impacts could not be ruled out. Therefore, herein, we aimed to investigate the role of starch in carbon allocation in strawberry leaves and to explore whether the relationship between sucrose and starch reported in our previous study is an inherent characteristic that is independent of seasonal variations. To prevent seasonal influences, carbohydrate dynamics in strawberry leaves were studied under controlled environmental conditions with high (High) and low (Low) photosynthetic activity. During the day, both sucrose and starch concentrations increased in the High treatment, but starch concentration increased only marginally in the Low treatment. Furthermore, starch production was enhanced in the High treatment when sucrose concentration exceeded 150 mmol C m− 2. Consistent with previous findings, the current findings indicated that photosynthetically fixed carbon is initially allocated to sucrose; however, when photosynthetic activity increases and leaf sucrose concentration exceeds its storage capacity, the excess carbon is then allocated to starch. This study provides strong evidence that, regardless of season, starch serves as an overflow product with sucrose storage capacity as a threshold during carbon allocation in strawberry leaves.

    DOI： 10.1007/s10725-023-01042-9

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  • Spatiotemporal temperature distribution in the canopy of summer-to-autumn flowering chrysanthemum under different zone cooling methods 査読 国際誌

    Yanagisawa, T; Yasutake, D; Shiraishi, K; Suyama, T; Matsui, H; Yokoyama, G; Hirota, T

    INTERNATIONAL AGROPHYSICS   37 ( 2 )   129 - 139   2023年3月   （ ISSN:0236-8722 eISSN:2300-8725 ）

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    記述言語：その他   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Agrophysics  

    Avoiding high-temperature stress effectively can ensure sufficient plant production in hot seasons. Therefore, we proposed the use of zone cooling to decrease the temperatures around the chrysanthemum canopy using a heat pump and duct at the bottom (base cooling), top (top cooling), and above (above-top cooling) the canopy. The spatiotemporal distribution of temperatures (air, leaf, and stem temperatures) was measured under the various zone cooling treatments applied, and compared with those under the treatments which were not subjected to cooling (no cooling) and were entirely cooled (entire cooling). The air temperature around the targeted cooling regions and some plant temperatures declined substantially under the base and top cooling treatments at night, but such a decline was not observed with the above-top cooling treatment. During the day, the cooled region under top cooling was directly affected by solar radiation, but this region was unaffected under the base cooling treatment. The cold air was maintained at the bottom. The results indicate that solar radiation substantially influenced spatiotemporal temperature distribution. Moreover, base cooling was found to be the most effective method during both day and night. Thus, this study examines the spatiotemporal temperature distribution under zone cooling methods in the chrysanthemum canopy, thereby advancing our understanding of the fundamental knowledge required for the establishment of a practical zone cooling system.

    DOI： 10.31545/intagr/159164

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  • Diurnal changes in the stomatal, mesophyll, and biochemical limitations of photosynthesis in well-watered greenhouse-grown strawberries 査読

    Yokoyama, G; Ono, S; Yasutake, D; Hidaka, K; Hirota, T

    PHOTOSYNTHETICA   61 ( 1 )   1 - 12   2023年1月   （ ISSN:0300-3604 eISSN:1573-9058 ）

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    記述言語：その他   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Photosynthetica  

    The diurnal variations in the factors of photosynthesis reduction under well-watered greenhouse conditions remain poorly understood. We conducted diurnal measurements of gas exchange and chlorophyll fluorescence in strawberries (Fragaria × ananassa Duch.) for three sunny days. Quantitative limitation analysis was also conducted to investigate the diurnal variations of photosynthetic limitations [stomatal (SL), mesophyll (MCL), and biochemical limitation (BL)]. Under well-watered greenhouse conditions, a photosynthesis reduction was observed, and the respective limitations exhibited different diurnal changes based on the environmental stress severity. The main limitation was SL, varying between 11.3 and 27.1% around midday, whereas MCL and BL were in 4.3–14.2% and 1.7–8.5%, respectively, under relatively moderate conditions. However, both SL (11.2−34.2%) and MCL (4.8−26.4%) predominantly limited photosynthesis under relatively severe conditions, suggesting that stomatal closure was the main limitation and that the decline in mesophyll conductance was not negligible under strong environmental stress, even under well-watered greenhouse conditions.

    DOI： 10.32615/ps.2023.001

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  • Contribution of diffusional and non-diffusional limitations to the midday depression of photosynthesis which varies dynamically even under constant environmental conditions 査読 国際誌

    Tanizaki, T; Yokoyama, G; Kitano, M; Yasutake, D

    INTERNATIONAL AGROPHYSICS   36 ( 3 )   207 - 212   2022年8月   （ ISSN:0236-8722 eISSN:2300-8725 ）

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    記述言語：その他   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Agrophysics  

    Both diffusional and non-diffusional limitation factors and their contribution to the phenomenon known as midday depression were studied; a decrease in photosynthesis due to environmental stress. Measurements of leaf gas exchange (transpiration rate, stomatal conductance, photosynthetic rate) and related parameters (intercellular CO2 concentration, maximum carboxylation, diffusional limitation index, leaf water potential) were determined over time from cucumber plants under constant environmental conditions. The experiment may be divided into three periods. Period 1 occurred when both photosynthetic rate and stomatal conductance increased, period 2 occurred when photosynthetic rate decreased but stomatal conductance remained constant, period 3 occurred with the decrease in both photosynthetic rate and stomatal conductance. Photosynthetic rate increased immediately, post-illumination, and reached its maximum value during period 1, then it decreased to half this value for the remainder of the experiment, indicating that a midday depression had occurred. During period 2, diffusional limitation index was around 50&#37; and then increased while maximum carboxylation sharply decreased, suggesting the existence of both non-diffusional and diffusional limitations. In period 3, stomatal conductance decreased due to decreasing leaf water potential, and diffusional limitation index increased, suggesting that diffusional limitation was dominant at this stage. Thus, it was found that there are multiple dominant factors in midday depression, and that these factors are dynamic even under constant environmental conditions.

    DOI： 10.31545/intagr/151055

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  • Closed Chamber System for Easily Measuring the Respiration Rate of Intact Fruits

    Ono S., Yasutake D., Yokoyama G., Teruya Y., Hidaka K., Okayasu T., Nomura K., Kitano M.

    Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　Ｂｉｏｌｏｇｙ   60 ( 1 )   33 - 37   2022年1月   （ ISSN:1880554X eISSN:18830986 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本生物環境工学会  

    We designed and constructed a light-shielding, closed fruit chamber system that can easily measure the respiration rate of intact fruits. Intact strawberries (Fragaria_ananassa Duch. cv. Fukuoka S6) were placed in the newly-developed system, and the change in CO2 concentration was measured. It was observed that this method was a valid means of determining the change in the CO2 concentration. Also, the respiration rate of the intact fruits could be evaluated appropriately by fitting a theoretical equation to the change in CO2 density for 180 s after closing the chamber measured by newly-developed system and obtaining the initial slope. This method was applied to intact strawberries at different ripening stages, and the effect of on the respiration rate was investigated. As the ripening stage progressed and the volume of fruits increased, the respiration rate per fruit at each ripening stage also significantly increased. However, there was no significant difference in the respiration rate per unit fruit volume at each ripening stage. These results suggest that newly-developed system is effective in measuring the respiration rate per fruit. This system would contribute to the comprehension of intact fruit respiration and photosynthate translocation to fruits.

    DOI： 10.2525/ecb.60.33

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  • Leaf wetting mitigates midday depression of photosynthesis in tomato plants 査読 国際誌

    #Gaku Yokoyama, @Daisuke Yasutake, #Tsukasa Tanizaki, @Masaharu Kitano.

    Photosynthetica   57 ( 3 )   740 - 747   2019年7月

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    記述言語：その他   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.32615/ps.2019.088

  • Analysis of leaf wetting effects on gas exchanges of corn using a whole-plant chamber system 査読 国際誌

    @Daisuke Yasutake, @Gaku Yokoyama, @Kyosuke Maruo, @Yueru Wu, @Weizhen Wang, @Makito Mori, @Masaharu Kitano.

    Plant, Soil and Environment   64 ( 5 )   233 - 239   2018年5月

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    記述言語：その他   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.17221/186/2018-pse

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講演・口頭発表等

  • 土壌過湿時の光強度がダイズ個葉の光飽和光合成に与える影響

    清水俊希，久保田滋裕，横山岳，安武大輔，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • 植物種と葉温が葉の分光反射率に及ぼす影響の比較

    柴田敏宗，横山岳，久保田滋裕，安武大輔，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • 正弦指数関数における異なるデータインターバルがイチゴの開花動態の予測特性に与える影響

    小野信太朗，安武大輔，岩尾忠重，日高功太，横山岳，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • ハウスレモン個葉の生物季節に伴う光合成能力の変化

    池田恒太朗，比嘉ななみ，清水俊希，川本光，安武大輔，横山岳，久保田滋裕，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • 果樹栽培の適地評価に向けた日最低気温の高解像度メッシュ作成手法の検証

    川本光，比嘉ななみ，久保田滋裕，横山岳，安武大輔，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • 上向きおよび下向き照射による補光がイチゴ群落の光合成に及ぼす影響の比較解析

    今村莉花，安武大輔，日高功太，高橋朝也，横山岳，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • オープンデータを活用した作物群落の総一次生産量（GPP）推定モデルの開発

    堀越瑞貴，横山岳，久保田滋裕，野村浩一，平野高司，北野雅治

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • イチゴ果実における糖濃度の推定モデルの検討

    中井鴻美，安武大輔，日高功太，江口壽彦，横山岳，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

  • [2]. 温暖化が鹿児島県でのチャ主要品種“やぶきた”の初霜害・凍害リスクにもたらす影響予測

    岩井雅裕，安武大輔，横山岳，枦木琢磨，広田知良

    日本農業気象学会  2025年3月  日本農業気象学会

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    開催年月日： 2025年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  • ニラの葉の成長に伴う光合成産物分配の動態

    佐藤寿樹，安武大輔，野村浩一，山根信三，北野雅治，横山岳，広田知良

    2022年日本生物環境工学会九州支部大会  2022年11月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 植物生理生態モデルと ANN を併用したハイブリッドモデルによる C4作物群落の蒸発散速度の推定

    #張替創太，@横山岳，@安武大輔，野村浩一，北野雅治，@広田知良

    2023年日本農業気象学会  2023年3月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • イチゴ葉におけるスクロース-デンプン間の炭素分配の特性評価－グロースチャンバーを用いた光環境制御実験に基づいて－

    #中井鴻美，@安武大輔，日高功太，野村浩一，@江口壽彦，@横山岳，@広田知良

    2023年日本農業気象学会  2023年3月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • イチゴにおける果実肥大の早期予測：最大果実体積と果柄幅の関係を利用して

    #小野信太朗，#照屋佳也，木村建介，井研吾，日高功太，@横山岳，@安武大輔，@広田知良

    2023年日本農業気象学会  2023年3月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • キュウリ個葉における400 – 900 nmの反射・透過・吸収スペクトルを用いた光合成能力の推定

    #山口洋夢，@横山岳，#小野信太朗，@安武大輔,@広田知良

    2023年日本農業気象学会  2023年3月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • チャ芽の凍霜害リスクに対する温暖化の影響予測-CMIP5モデルに基づく時空間特性の評価-

    #岩井雅裕，@安武大輔，@横山岳，木村建介，枦木琢磨，@広田知良

    2023年日本農業気象学会  2023年3月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 熱収支モデルとニューラルネットワークを用いた温室内気温の推定-説明性の高いハイブリッド型モデルの構築に向けて-

    #鄧振航，@広田知良，@安武大輔，@横山岳

    2023年日本農業気象学会  2023年3月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 人工工光イチゴ植物工場における光合成能に基づいた生産特性の解析―太陽光植物工場の光環境の違いに着目して―

    #髙橋朝也， @安武大輔， 日高功太，#小野信太朗，@広田知良，@横山岳，中村武志

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • Hybrid ANNモデルの水ストレス環境における群落蒸発散量の推定精度の評価

    #張替創太，@横山岳，@安武大輔，野村浩一, 北野雅治, @広田知良

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 海洋変動に伴う温暖化が北部九州のコムギ生産に及ぼす影響

    #中川湧斗，西尾善太，秀島好知，三原実，森敬亮，@横山岳，@安武大輔，@広田知良

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 局所CO2施用がイチゴ群落周辺の微気象環境の分布に及ぼす影響

    #森本奈々，@安武大輔，日高功太，@横山岳，@広田知良

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 熱収支モデルとニューラルネットワークによる温室内気温の推定―汎用性のある高精度ハイブリッドモデルの開発に向けて

    鄧振航，広田知良，安武大輔 ，横山岳

    2022年日本農業気象学会九州支部大会  2022年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 人工光植物工場におけるイチゴ2品種の草姿の違いが光合成と収量に及ぼす影響

    髙橋朝也，安武大輔，日高功太，小野信太朗，広田知良，横山岳，中村武志，藤路陽

    2022年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • チャ芽の凍霜害リスクに及ぼす温暖化の影響評価 ～鹿児島県の主要茶産地を対象として～

    岩井雅裕，広田知良，安武大輔 ，横山岳

    2022年日本農業気象学会九州支部大会  2022年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 温室イチゴの光合成はどのような生理的要因に制限されるのか－あまおう（福岡S6号）を例に－

    小野信太朗，横山岳，日高功太，安武大輔，広田知良

    2022年12月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 根群の反射スペクトルを利用した乾物重推定モデル―部分的最小二乗回帰による推定精度の向上―

    #金 子詣，@安武 大輔，@横山 岳，@広田 知良

    2023年日本生物環境工学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 人工光型と太陽光型の植物生産システムにおけるイチゴの生産量の比較解析 ―光環境と個葉の光合成能に関連付けて―

    #髙橋朝也，@安武大輔，日高功太，中村武志，藤田敏郎，三角将洋，曽根一純，#小野信太朗，#中井鴻美，@横山岳，北野雅治，@広田知良

    2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 海洋変動に伴う日射量のシフトが佐賀県のダイズの収量に与える影響の評価

    #福永翔一，久保田滋裕，@安武大輔，@横山岳，西尾善太，@広田知良

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 気候変動により糸島地域はレモン栽培に適した気候になりつつあるのか？ －現地調査と気温データ解析に基づく検討－

    #比嘉ななみ，@安武大輔，@横山岳，@広田知良

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 鹿児島地域でのチャ芽の凍霜害に及ぼす温暖化の影響予測 ―各気温帯における凍霜害発生頻度の算出に基づいて―

    #岩井雅裕，@安武大輔，@横山岳，木村健介，枦木琢磨，@広田知良

    2023年日本農業気象学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 自作のチャンバーを用いた果実のガス交換速度計測システムの構築 ―生育中のイチゴ果実における環境応答の解明を目指して―

    #山本真優，@安武大輔，#中井鴻美，日高功太，三好悠太，@横山岳，@広田知良

    2023年日本生物環境工学会九州支部大会  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • Early prediction of strawberry fruit enlargement by pre-determination of maximum fruit volume correlated to pedicel width 国際会議

    #Shintaro Ono, Kensuke Kimura, Kengo I, Yoshiya Teruya, Kota Hidaka, @Gaku Yokoyama, @Daisuke Yasutake, @Tomoyoshi Hirota, Masaharu Kitano

    International Symposium on Models for Plant Growth, Environments, Farm Management in Orchards and Protected Cultivation, Horchimodel 2023.  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • 転流動態に基づくイチゴ果実の成長予測にむけて-果実内の可溶性糖濃度の推定-

    #中井鴻美，@安武大輔，日高功太，@江口壽彦，@横山岳，@広田知良

    2023年日本生物環境工学会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • イチゴにおける環境・光合成・着果負担を考慮した開花動態のモデル化に向けて

    #小野信太朗，@安武大輔，岩尾忠重，北野雅治，木村建介，日高功太，@横山岳，@広田知良

    2023年日本生物環境工学会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 根群の反射スペクトルを利用した乾物重の推定モデルの構築

    #金子詣，@安武大輔，@横山岳，@広田知良

    2023年日本生物環境工学会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 人工光型イチゴ植物工場における草姿の異なる品種の生産特性の解析 －個葉および個体の光合成能に基づいて－

    髙橋朝也，安武大輔，日高功太，小野信太朗，広田知良，横山岳，中村武志，藤路陽

    日本生物環境工学会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • NFT水耕栽培における根群の反射スペクトル解析による高次元成長状態の可視化

    #金子詣，@安武大輔，@横山岳，#山口洋夢，@広田知良

    日本生物環境工学会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • [2]. ニラ個葉の異なる成長段階における光合成モデルパラメータの分布

    佐藤寿樹，安武大輔，横山岳，北野雅治，野村浩一，広田知良

    日本生物環境工学会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • イチゴ葉における400–900 nmの反射スペクトルを利用した光合成能力の推定―葉温が推定精度に与える影響―

    山口洋夢，横山岳，小野信太朗，安武大輔，広田知良

    日本生物環境工学会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • [11]. 人工光植物工場における矮性イチゴ品種への近接照明が生産特性に及ぼす影響－高性品種と比較して－

    髙橋朝也，安武大輔，日高功太，中村武志，横山岳，広田知良

    日本農業気象学会  2024年3月  日本農業気象学会

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    記述言語：日本語  

  • ハイブリッドAIによる飼料用トウモロコシ群落の総一次生産量および乾物重推定法の検討

    堀越 瑞貴, 廣田 和也, 大津 直也, 中島 大賢, 今 啓人, 伊川 浩樹, 横山 岳, 平野 高司, 北野 雅治

    日本作物学会講演会要旨集  2025年9月  日本作物学会

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    DOI： 10.14829/jcsproc.260.0_131

    CiNii Research

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MISC

  • Hybrid ANNモデルの水ストレス環境における群落蒸発散量の推定精度の評価

    張替創太, 横山岳, 安武大輔, 安武大輔, 野村浩一, 北野雅治, 広田知良

    生物と気象   24 ( 1 )   2024年   （ ISSN:1346-5368 ）

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  • ニラ個葉の異なる成長段階における光合成モデルパラメータの分布

    佐藤寿樹, 安武大輔, 安武大輔, 横山岳, 北野雅治, 野村浩一, 広田知良

    日本生物環境工学会大会講演要旨   2022   2022年

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所属学協会

委員歴

  • 日本農業気象学会   日本農業気象学会　若手研究者の会　幹事   国内

    2022年4月 - 2023年3月   

学術貢献活動

  • 学術論文等の審査

    役割：査読

    2023年

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    種別：査読等 

    外国語雑誌　査読論文数：3

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • Crop×Farmer Digital Twinの基盤構築と戦略的営農に向けた実装

    研究課題/領域番号：25H00953  2025年4月 - 2029年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    北野 雅治, 野村 浩一, 中島 大賢, 佐合 悠貴, 木村 建介, 村上 貴一, 横山 岳

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    資金種別：科研費

    営農現場での実測が容易な環境情報と作物画像情報を用いて、実測困難な作物の多様な生理生態プロセス（光合成、蒸散、養水分吸収、転流、ソース‐シンク関係、栄養成長、生殖成長等）の定量的可視化を、営農現場（施設、露地）のオンサイトで可能にする基本モデル群と、それらを統合したCrop Digital Twin（CDT）をInternet of Plants上に構築する。さらに、CDTを駆使して、環境管理、作物管理に関わる予測、最適化、試行錯誤、創意工夫等に向けた学習を、農家の営農現場で可能にするCrop×Farmer Digital Twinの基盤技術群を確立し、戦略的営農への効用について検証する。

    CiNii Research

  • 画像解析によるシンク情報の非破壊・連続推定手法の構築

    研究課題/領域番号：25K18328  2025年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    横山 岳

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    資金種別：科研費

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  • 葉内組織構造に基づく散乱光に対する植物適応機能の解明 国際共著

    2024年 - 2026年

    日本学術振興会  特別研究員

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    担当区分：研究代表者  資金種別：共同研究

  • 分光分布情報による光合成能力の非破壊・連続測定の高度化に関する研究

    研究課題/領域番号：23K14046  2023年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    横山 岳

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    本研究では，光合成能力を構成する，温度変化の影響を受けない光合成タンパク質“量”と温度によって変化する光合成タンパク質の“温度活性”の二つの性質を分光法により推定することが可能かを明らかにする．まず，様々な温度環境において光合成能力と分光情報の同時計測が可能なオリジナル装置を３Dプリンタを用いて製作する．その装置を用いて，様々な温度，光合成能力の条件でデータを取得し，機械学習モデルを用いて詳細に解析する．

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  • 農業生産技術開発の加速化を実現するハイブリッド光合成モデルの構築

    2022年 - 2024年

    戦略的創造研究推進事業 (文部科学省)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 温室内環境の最適化に向けた温室作物の光合成制限要因の定量的解析

    研究課題/領域番号：22K20603  2022年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    横山 岳

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    温室作物生産においては，作物の生育および収量を決定づける生理生態反応である光合成を，環境調節（補光，CO2施用 etc.）によって通常レベルより高い状態に促進させることが試みられている．同時に，営農コストや環境負荷削減の観点から効率的に光合成を促進する環境調節技術の開発も求められている．効率的に光合成速度を向上させる手段として，光合成を構成する各プロセスのうち，光合成速度を最も制限しているプロセス（ボトルネック）を最適化することが挙げられる．そこで本研究では，光合成を構成する各プロセスがそれぞれどの程度光合成速度を制限しているかを定量的に評価することを試みる

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  • 機構モデルを用いた特徴量エンジニアリングによる説明性・外挿性の高い個葉 C4 光合成モデルの新規構築

    2022年

    農学研究院若手教員支援事業（チャレンジ研究支援）

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    担当区分：研究代表者  資金種別：学内資金・基金等

  • 高解像気候変動予測と作物データセットの充実による農業適応策の提示

    研究課題/領域番号：19H00963  2019年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    廣田 知良, 稲津 將, 山田 朋人, 西尾 善太, 小南 靖弘, 下田 星児, 村上 貴一, 臼井 靖浩, 横山 岳, 濱嵜 孝弘

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    担当区分：研究分担者  資金種別：科研費

    本研究の目的は、気象観測による長期傾向の検出を待たずに近未来の気象傾向を先見し、近未来の気象に適応した農業技術の開発である。そこで、第一に我が国の農業現場に成果を還元するため、圃場試験・現地・統計データを組み合わせた作物気象データセットを作成する。第二に気候変動予測に基づく高精度・高解像度のイベント・プロジェクション（記録的異常気象にともなう農業気象災害が近未来において起こる確率の評価）により起こりうる気候シフトを検出する。第三にこれらを組み合わせ、近未来の農業影響を評価する。さらに、本研究で重点的に扱う畑作物を中心に新たな気候シフトに対する農業適応策を提示、実践的な普及の方策をまとめる。

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  • 乾燥地植物生産における高生産・節水化に寄与する葉面結露の生理生態的効果

    研究課題/領域番号：19J22144  2019年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    横山 岳

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    結露による葉の濡れ（葉面結露）は，乾燥地農地において頻繁に発生するにもかかわらず，水量として少量であることから，農業生産における水資源として軽視されてきた．本研究課題では，葉面結露が植物の生理生態機能（光合成，蒸散，水分状態など）に及ぼす影響を明らかにすることで，乾燥地農業の節水化・高生産化への寄与を目指す．

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FD参加状況

  • 2024年12月   役割：参加   名称：競争的資金獲得に向けた農学研究院ＦＤ

    主催組織：部局

  • 2023年9月   役割：参加   名称：M2Bシステムの使い方　～Moodleのバージョンアップによる変更点を中心に紹介します～

    主催組織：全学

  • 2022年4月   役割：参加   名称：令和４年度 第１回全学ＦＤ（新任教員の研修）The 1st All-University FD (training for new faculty members) in FY2022

    主催組織：全学

海外渡航歴

  • 2024年9月 - 現在

    滞在国名1：アメリカ合衆国   滞在機関名1：Chapman University